Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.3: Слухання

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    89757

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Слухання

    Цілі навчання

    1. Позначте ключові структури вуха, визначте їх функції та опишіть роль, яку вони відіграють у слуху.
    2. Поясніть, як ми кодуємо і сприймаємо крок.
    3. Поясніть, як ми локалізуємо звук.
    4. Опишіть, як пов'язані слух і вестибулярна система.

    Цей розділ надасть огляд основної анатомії та функції слухової системи, як ми сприймаємо висоту та як ми знаємо, звідки надходить звук. Стверджувалося, що людське вухо може чути найрізноманітніші звуки і може розрізняти велику варіацію цих звуків. Складну анатомію вуха у людини можна розділити на три розділи (три розділи показані на зображенні нижче). Нейронні імпульси цих звукових хвиль надсилаються в мозок, і наш минулий досвід інтегрується з цими звуковими хвилями, щоб допомогти нам зрозуміти звуки, які ми чуємо. Слухова система перетворює звукові хвилі в електричні сигнали, які інтерпретує мозок. На малюнку нижче показана складна система вуха і те, як анатомічні структури призводять до здатності чути звуки природи, цінувати красу музики і використовувати мову для спілкування з іншими, які говорять на одній мові (див. Малюнок\(\PageIndex{1}\)).

    На цьому зображенні показана будова вуха з маркованими основними частинами.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) - Структури вуха: Зовнішнє вухо містить вушну раковину, вушну раковину та барабанну перетинку. Середнє вухо містить кісточки і з'єднане з глоткою євстахієвої трубою. Внутрішнє вухо містить равлик і переддень, які відповідають за прослуховування і рівновагу відповідно https://open.oregonstate.education/a.../15-3-hearing/.

    Зокрема, людське вухо найбільш чуйно реагує на звуки, які знаходяться в тій же частоті, що і людський голос. Ось чому батьки та матері, зокрема, можуть виділяти звук голосу своїх дітей серед голосів інших дітей, і ми часто можемо ідентифікувати іншу людину за звуком їхнього голосу без необхідності бачити їх фізично. Складна система вуха дозволяє обробляти звуки практично миттєво.

    На відміну від світлових хвиль, які подорожують у вакуумі, звукові хвилі передаються, коли молекули натикаються один на одного в повітрі і виробляють звукові хвилі, які дозволяють нам ідентифікувати джерело звуків, з якими ми стикаємося. Ці звукові хвилі створюють різні частоти, при цьому низькочастотні звуки є нижчими, а звуки більш високої частоти - вищими. Є кілька теорій, які були запропоновані, щоб допомогти врахувати, чому люди можуть розрізняти сприйняття висоти та частоти.

    Тимчасова теорія сприйняття тону стверджує, що частота кодується рівнем активності сенсорного нейрона. Це означало б, що дана клітина волосся буде вогонь потенціали дії, пов'язані з частотою звукової хвилі. Хоча це дуже інтуїтивне пояснення, ми виявляємо такий широкий діапазон частот (20—20 000 Гц), що частота потенціалів дії, що виділяються волосяними клітинами, не може враховувати весь діапазон. Через властивості, пов'язані з натрієвими каналами на мембрані нейронів, які беруть участь у потенціалах дії, існує точка, в якій клітина не може стріляти швидше (Shamma, 2001).

    Теорія місця сприйняття тону говорить про те, що різні ділянки базилярної мембрани (жорсткий структурний елемент всередині равлики внутрішнього вуха) рухаються вгору і вниз у відповідь на вхідні звукові хвилі. Більш конкретно, основа базилярної мембрани найкраще реагує на високі частоти, а кінчик базилярної мембрани найкраще реагує на низькі частоти. Тому клітини волосся, які знаходяться в базовій частині, будуть позначені як рецептори високого тону, тоді як ті, що знаходяться на кінчику базилярної мембрани, будуть позначені як рецептори з низьким кроком (Shamma, 2001). Насправді обидві теорії пояснюють різні аспекти сприйняття тону. На частотах приблизно до 4000 Гц зрозуміло, що і швидкість потенціалів дії, і місце сприяють нашому сприйняттю висоти тону. Однак набагато більш високі частотні звуки можуть бути закодовані лише за допомогою підказки місця (Shamma, 2001).

    Подібно до необхідності розпізнавання різних висот і частот, знання, звідки надходять конкретні звуки (локалізація звуку), є важливою частиною навігації навколо нас. Слухова система має можливість використовувати монауральні (одне вухо) та бінауральні (два вуха) сигнали, щоб знайти, звідки може надходити певний звук. Кожна пінна взаємодіє з надходять звуковими хвилями по-різному, залежно від джерела звуку щодо нашого тіла. Ця взаємодія забезпечує монофонічний сигнал, який корисний для пошуку звуків, які виникають вище або нижче та спереду або позаду нас. Звукові хвилі, отримані вашими двома вухами від звуків, які надходять безпосередньо зверху, знизу, спереду або позаду вас, були б однаковими; отже, монофоральні сигнали мають важливе значення (Grothe, Pecka, & McAlpine, 2010).

    Бінауральні сигнали, з іншого боку, надають інформацію про розташування звуку вздовж горизонтальної осі, спираючись на відмінності в схемах вібрації барабанної перетинки між нашими двома вухами. Якщо звук надходить із поза центром розташування, він створює два типи бінауральних сигналів: міжзвукові відмінності рівня та міжзвукові різниці часу. Міжзвукова різниця рівня відноситься до того, що звук, що надходить з правого боку вашого тіла, є більш інтенсивним у правого вуха, ніж на лівому вусі через ослаблення звукової хвилі, коли вона проходить через вашу голову. Міжозвукова різниця часу відноситься до невеликої різниці в часі, коли задана звукова хвиля надходить на кожне вухо, проілюстрована на малюнку\(\PageIndex{2}\). Деякі ділянки мозку відстежують ці відмінності, щоб побудувати там, де вздовж горизонтальної осі виникає звук (Grothe et al., 2010).

    Фотографія струменів має ілюстрацію дугоподібних хвиль з позначкою «звук», що надходить від струменів. Вони поширюються на контур людської голови, зі стрілками від струменів, що визначають розташування кожного вуха.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Локалізація звуку передбачає використання як монауральних, так і бінауральних сигналів. (Кредит «літак»: модифікація роботи Макса Пфандля)

    Втрата слуху

    Втрата слуху

    Провідна втрата слуху може бути викликана фізичним пошкодженням вуха (наприклад, барабанних перепонок); цей стан зменшує здатність вуха передавати вібрації від зовнішнього вуха до внутрішнього вуха. Провідна туговухість також може бути результатом зрощення кісточок (трьох кісток в середньому вусі). Нейросенсорна втрата слуху, яка викликана пошкодженням вій (волосяних клітин) або слухового нерва, зустрічається не так часто, як кондуктивна втрата слуху, але ймовірність цього стану збільшується з віком (Tennessen, 2007). Оскільки ми продовжуємо старіти, пошкодження вій збільшується; до 65 років 40% людей матимуть пошкодження вій (Chisolm, Willott, & Lister, 2003).

    Особи, які пережили нейросенсорну втрату слуху, можуть скористатися кохлеарним імплантатом. Дані Національних інститутів охорони здоров'я показують, що станом на грудень 2019 року у всьому світі імплантовано приблизно 736 900 кохлеарних імплантатів. У Сполучених Штатах імплантовано приблизно 118 100 пристроїв дорослим та 65 000 дітям. Наступне відео пояснює процес кохлеарного імплантату.

    Операції з кохлеарного імплантату та як вони працюють:

    https://www.youtube.com/watch?v=AqXBrKwB96E

    Глухота і глуха культура

    У більшості сучасних народів люди, які народжуються або стають глухими в ранньому віці, виробили власну систему спілкування і культури між собою і близькими їм людьми. Стверджувалося, що заохочення глухих людей до підписання є більш відповідною коригуванням, на відміну від заохочення їх говорити, читати губи або робити операції на кохлеарних імплантатах. Однак більш пізні дослідження показують, що завдяки досягненням технологій кохлеарні імплантати збільшують ймовірність того, що людина зможе мати і займатися деякими слуховими та розмовними заходами, якщо імплантовані досить рано (Деттман, Піндер, Бріггс, Доуелл, & Leigh, 2007; Dorman & Wilson, 2004). В результаті батьки часто стикаються з важким рішенням про те, чи скористатися новими технологіями та підходами щодо надання підтримки глухим учням у звичайних класах або використання шкіл американської мови жестів (ASL) та заохочуючи більше занурення в ці налаштування.

    Слух і вестибулярна система

    Вестибулярна система має деяку схожість зі слуховою системою. Він використовує клітини волосся так само, як слухову систему, але збуджує їх по-різному. У внутрішньому вусі знаходяться п'ять вестибулярних рецепторних органів: уриця, мішечка і три напівкруглих каналу. Разом вони складають те, що відомо як вестибулярний лабіринт, показаний на малюнку\(\PageIndex{3}\). Уриця і мішечка реагують на прискорення по прямій лінії, наприклад, гравітації. Приблизно 30 000 волосяних клітин в сірці і 16 000 волосяних клітин в мішечці лежать нижче желатинового шару, а їх стереоцилії проектуються в желатин. Вбудовані в цей желатин кристали карбонату кальцію - як крихітні породи. При нахилі голови кристали продовжують тягнутися прямо вниз під дією сили тяжіння, але новий кут голови змушує желатин зміщуватися, тим самим згинаючи стереоцилії. Вигин стереоцилії стимулює нейрони, і вони сигналізують мозку про те, що голова нахилена, дозволяючи підтримувати рівновагу. Саме вестибулярна гілка вестибулокохлеарного черепного нерва займається рівновагою.

    Слух і вестибулярний system.jpg

    \(\PageIndex{3}\)Малюнок. Показано будову вестибулярного лабіринту. (Кредит: модифікація роботи NIH)

    Атрибуції